Mikroelektronik weist Weg

Wissenschaft und Technik 1990:

Als Schlüsseltechnologien der unmittelbaren Zukunft ermittelt das Battelle-Institut für Wirtschaft und Industrie in Frankfurt am Main die Mikroelektronik vor allem in der industriellen Fertigung.

Parallel dazu schreitet aber auch die Entwicklung der Mikrotechnik im mechanischen Bereich weiter voran. In diesem Rahmen entstehen Mikromessfühler und Mikroanalysegeräte sowie winzige Stell-, Regel- und Antriebsmechanismen, z.B. Elektromotoren von der Größe eines Salzkorns.

Als weitere bedeutende Technologien der Zukunft nennt die Battelle-Studie die Bürokommunikation, Expertensysteme sowie die maschinelle Sprach-, Bild- und Mustererkennung, die Telekommunikation, Bioverfahrenstechniken und die Umweltsanierung. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt liegt in dem Bereich Entwicklung neuartiger Werkstoffe.

Unmittelbar vor der Realisierung zahlreicher neuer Entwicklungsziele steht die Laser-Technik, besonders in den Bereichen des Beschriftens, Härtens, der Oberflächenveredlung und des Schneidens. Neue Schneidetechniken – in den Labors bereits erprobt – werden bald im industriellen Alltag Einzug halten, allen voran das Plasmaschmelzschneiden und das Wasserstrahlabrasivschneiden. Im Bereich der Oberflächenbeschichtung werden zunehmend lösungsmittelfreie Lacke, neue galvanische und Emaillier-Techniken sowie Kunststoffbeschichtungsverfahren eingesetzt.

Hinsichtlich der Wiederverwertung von Materialien macht vor allem die Kfz-Industrie einen großen Schritt nach vorn. Die Rüsselsheimer Firma Opel stellt 1990 mit dem Sport-Coupé »Calibra« den weitgehend recycelbaren Pkw vor. Der Wagen ist so konstruiert, dass sich alle direkt oder nach Neuverarbeitung wiederverwertbaren Komponenten in kürzester Zeit demontieren und separieren lassen. Geeignete Verfahren sorgen dabei für die optimale Nutzung des anfallenden Materials. So besitzt der »Calibra« z.B. Radkastenauskleidungen, die aus den Kunststoffgehäusen alter Autobatterien gefertigt sind.

Mit zwei neuen Verfahren für den klinischen Einsatz wartet die Medizintechnik auf. 1990 erzielen die Wissenschaftler des Göttinger Max-Planck-Instituts für Biophysikalische Chemie einen Durchbruch: Sie entwickeln ein Verfahren zur Protonen-Spektroskopie, das Aufschluss über die biochemischen Verhältnisse in umschriebenen Gewebebereichen liefert. Damit lassen sich erstmals örtliche Konzentrationen einzelner Stoffwechselprodukte bestimmen und so unmittelbar die Funktionen von Organen, die Wirkung von Medikamenten, die Beschaffenheit von Tumoren usw. ohne jegliche Gewebeentnahme untersuchen. Das bedeutende neue Verfahren ist die Dual-Photonen-Osteodensimetrie. Sie erlaubt über Knochendichtemessungen die Früherkennung der weit verbreiteten Krankheit Osteoporose (Knochenabbau) und soll es einmal ermöglichen, die bisher unheilbare Krankheit schon vor ihrem eigentlichen Ausbruch in ihrem Verlauf zu stoppen.

Eine weltweit einmalige astrophysikalische Messanlage wird im Juni 1990 in 1200 m Tiefe unter dem Grand-Sasso-Bergmassiv in den italienischen Abruzzen in Betrieb genommen. In einem Großcontainer der Experimentieranlage »GALLEX« befinden sich 30 t des Metalls Gallium. Durchschnittlich alle zwei Tage reagiert ein von der Sonne kommendes Neutrino mit dem Gallium, so dass erstmals der solare Neutrinostrom zahlenmäßig erfasst wird. Damit können die Wissenschaftler die Hypothese der solaren Energieerzeugung – durch Fusion von Wasserstoff- zu Heliumkernen in einem komplexen Reaktionszyklus – beweisen.

Ebenfalls der kosmologischen Forschung dient der am 1. Juni ins All verbrachte Röntgenteleskop-Satellit »ROSAT«. Die Astrophysiker hoffen, dabei bis zu 100 000 kosmische Objekte zu entdecken, die bisher noch nie ein Mensch im Röntgenlicht gesehen hat.